Från råmaterial till tillämpning: Basaltfiber

Basaltfiberprodukter uppvisar tydliga fördelar jämfört med glasfiber i KompositmaterialI form av hackad matta, roving och enriktad väv,basaltfiber visar högre brottbelastningar och Youngs modul (ett mått på styvhet för ett givet material) jämfört med glasfiber.

I en studie utförd av professor Ignaas Verpoest vid institutionen för kompositmaterial vid Luvins universitet i Belgien, utfördes forskning om Basalt fiber och E-glasfiber. Unidirektionella prepregs framställdes genom att impregnera både glas och basalt med epoxiharts, lindade dem på en dorn och sedan pressade laminaten tills fullständig härdning uppnåddes. Prover med måtten 135 mm × 15 mm (5,3 tum × 0,6 tum) skars ut och deras tjocklek mättes. Proverna utsattes sedan för trepunktsböjningstester (ISO 178) och ILSS-tester (ISO 14130) för att utvärdera hållfasthet och styvhet.

Verpoest rapporterade att medan varje prov hade en fibervolymfraktion på 40 %, var basalt/epoxiprovernas styrka 13,7 % högre än E-glasprovernas, och deras styvhet var 17,5 % högre, trots att basaltproverna var 3,6 % tyngre än E-glasproverna.

Dessutom är basaltfiber naturligt resistent mot ultraviolett (UV) och högenergisk elektromagnetisk strålning, bibehåller sina egenskaper vid låga temperaturer och erbjuder bättre syrabeständighet. Basalt har också rapporterats ha överlägsna fördelar när det gäller arbetssäkerhet och luftkvalitet. Eftersom basalt är en produkt av vulkanisk aktivitet är fibreringsprocessen mer miljövänlig än glasfiber. Dessutom är basalt 100 % inert, vilket innebär att det inte har några giftiga reaktioner med luft eller vatten, och är obrännbart och explosionssäkert.

Tillämpningar inom brandskydd och värmeisolering

Basaltfibervävd Brandsäkert tyg erbjuder hög temperaturbeständighet, utmärkt värmeisolering, ingen smältning eller droppning, inga giftiga gasutsläpp och ingen termisk krympning. Det är ett utmärkt material för brandkläder, brandfiltar och brandgardiner, med en temperaturbeständighet på upp till 650 °C och ett begränsande syreindex större än 68, betydligt överlägset aramid och andra organiska fibrer.

Tillämpningar inom infrastruktur

Basaltfiber har hög draghållfasthet, syra- och alkalibeständighet samt stabila kemiska egenskaper. Den kan delvis ersätta kolfiberark för reparation, renovering och förstärkning av infrastruktur. Den kan också ersätta polyesterfiber, polypropenfiber och polyakrylonitrilfiber för förstärkning av murbruksbetong och asfaltbetong, och erbjuder stark ogenomtränglighet och sprickmotståndskraft. Den kan användas i stor utsträckning inom infrastrukturområden som motorvägar, flygplatsbanor, hamnar och kajer samt vattenkraftskonstruktioner.

Tillämpningar inom miljöskydd

Basaltfiber är en ny typ av grönt och miljövänligt material som kan användas inom miljöskydd för filtrering, adsorption och rening av skadliga medier och gaser. Särskilt vid högtemperaturfiltrering är den långsiktiga användningstemperaturen för basaltfiber är 650°C, vilket är vida överlägset traditionella filtermaterial, vilket gör det till det föredragna materialet för filtersubstrat, filtermaterial och högtemperaturfiltar.

Tillämpningar av basaltfiberförstärkta plaster

Kompositmaterial förstärkta med basaltfiber kan användas i nationella försvarsapplikationer såsom skottsäkert pansar, radomer, termiskt skydd för vapenpipor och smygmaterial för radarabsorption och -överföring. De kan också användas i civila tillämpningar såsom fordons- och fartygsstrukturer, tryckbeständiga och korrosionsbeständiga rör, lindade cylindrar och kretskort.